掺钽钨青铜简述
钨青铜是一种非计量化合物，通式一般表示为MXWO3（其中0＜X＜1），由于X值可在一定范围内变动，组分之间无确定的化学计量比值，故称为非化学计量化合物，其中M可以是钙、锶、钡、稀土金属、铜、银等，也可用铌、钽、钛等金属取代其中的钨而生成其他青铜，这类化合物具有特殊的物理化学性质，除了有鲜亮的金属光泽外，还具有高电子电导率和快离子传输性质，是一种新型的电极材料，应用于锂电池阴极材料、离子感应器和二次电池等。
掺钽钨青铜是选择了过渡金属钽作为掺杂离子。采用水热法，将钽引入六方相氧化钨八面体结构中，获得掺钽钨青铜(TaXWO3）。
称取2gNa2WO4·2H2O于内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，加入二次蒸馏水，磁力搅拌使其溶解，再加入一定量3mol·L-1盐酸溶液，控制整个反应体系PH小于1.5，搅拌半小时后，向上述溶液中加入一定体积0.05mol·L-1TaCl5溶液和35ML0.5mol·L-1NH4(SO4)2，继续搅拌2h，将反应釜旋紧密闭后至于程序烘箱中在170℃下水热处理48h。反应完成后，取出反应釜，冷却至室温。将反应产物分别用蒸馏水洗涤至中性，再置于-40℃冷冻干燥机中冷冻干燥。
（1）当Ta材料中Ta/W摩尔比为0.04时达到钽掺杂氧化钨的固溶限值。
（2）以低价态、大半径的钽离子掺杂进入氧化钨的结构，对其晶胞参数产生影响，晶格发生畸变，材料表面氧空位比例增大，电子跃迁的能隙降低，材料的光催化性能明显提高。
（3）该材料在酸性溶液中的催化性能具有良好的稳定性。
掺钽钨青铜纳米材料为六方相结构氧化钨，当掺钽钨青铜中Ta/W摩尔比小于0.04时，晶胞参数随着掺杂量的增大而逐渐增大，当掺杂量达到大于0.04后保持基本不变。随着钽掺杂量的增大，紫外吸收峰发生红移，即能隙逐渐减小。
钨青铜的光催化性能与晶体的结晶度、粒径、比表面积及禁带宽度有关，以低价态大半径的钽离子掺杂进入氧化钨结构，导致样品的晶格发生一定的畸变，同时，为了补偿晶格畸变产生的应力，晶格表面的氧原子容易逃离晶格而起到空穴捕获作用。这样，钨青铜的光催化性能得到明显提高。
氧化钨是一个被广泛研究的过渡金属氧化物，因为它具有独特的性质可望在电变色器件、传感器、分离材料等方面得到应用，被人们广泛关注。近年来，纳米粒子的制备已取得重大的进步，目前，研究的重点已转移到各向异性纳米粒子的研究上，因为各向异性纳米粒子可以根据需要而进行排列和功能化，特别是一维过渡金属氧化物纳米材料具有特殊的光学、磁学和电子学特性，越来越受到人们的关注，而将过渡金属离子引入材料骨架结构中，改变材料的微观结构或表面属性，使其性能更优是目前对材料进行改性研究的热点。钨青铜氧化钨中的Ｗ离子易变价态，当将过渡金属引入晶体结构中，W的价态发生变化，在W6+，W5+和W4+的相互转换过程中，会出现晶格内形成不稳定的氧空位，材料表面产生缺陷等现象，将导致氧化钨表现出特异的物理化学性质，必将有重要的用途。
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